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为什么制造业中机器无法完全替代人?

2020-11-30 14:33:47 作者:华越国际  浏览次数:

在制造业的转型升级当中,有一个很重要的内容,就是生产流程中机器对人的替代。这一现象的现实原因,是很多企业现在面临的困境不是订单不够,而是订单太多了,工人却不够,所以难以扩大产能。

为了解决这个问题,很多企业开始尝试更多地用机器来替代人。这个努力正好和近年来流行的“智慧制造”的概念很合拍。

但这就引出两个问题要回答。

一是,“智慧制造”是否会改变供应链的逻辑,让制造业能够从中国转走?

二是,“智慧制造”究竟能在多大程度上替代人?如果都能替代掉,是不是中国的又一个优势也丧失掉了?

01 高端机器等于技术优势吗?

第一个问题的答案我早就有了,越是用机器替代人,就越需要生产流程的专业化、标准化,才能让机器发挥作用。而越是专业化标准化,就越是脱离不开规模化的供应链体系,所以就目前的技术条件而言,“智慧制造”不会改变中国的供应链优势。

至于第二个问题,要回答它,就必须到深入到“智慧制造”具体的实践中,去看看在真实的生产流程中,机器究竟是怎样在发挥作用。

我们在东莞拜访到了一家专业制造模具的企业,冠威公司。这是一家港资企业,技术水平在模具行业当中属于顶尖之列。就是在这里,我们发现,机器对人的替代,也只能是在特定生产环节上。

冠威的创始人叶仲伦先生带我们从头到尾参观了模具生产的全流程,这个流程可以粗略分为研发、设计、编程、精密机械加工、组装五个环节:

在研发环节,客户会提出要求。但客户的要求经常只是一种功能性的描述,产品具体该是什么样子的,客户也说不清。这就需要模具厂与客户共同开发出框架性的方案。

接下来进入设计环节,模具厂把框架性方案细化为具体的操作方案。

然后是编程环节,操作方案会被转化为数控机床上的程序。

再之后,数控机床开始对钢材进行各种精密机械加工;

最后,把机械加工出来的若干个模块组装在一起,完成一套模具的生产。

我在厂里看到了高度自动化的精密机械加工环节,便问叶先生:“等到使用机器来生产的厂家越来越多了,冠威的技术优势也就不在了吧?到那时候你们要怎么办呢?”

没想到,叶先生告诉我,机器只能在后端的精密机械加工和组装环节替代人,前端的研发、设计、编程环节,机器是没法替代人的。

原来,模具的研发和设计中有一系列非常微妙的东西。比如,对于客户的需求和构想,模具厂需要与客户探讨,这种需求该用怎样的结构设计才能够实现。如果研发工程师和设计工程师对于具体的生产没有经验,就很难想到方案的很多细节是否具有可实现性。比如:往模具中注入塑胶溶液时该用什么样的材料,材料的强度、使用寿命,塑胶溶液进入模具时候的进胶点、以及排气孔位置该如何设计,等等。要想将这些问题全都考虑周全,就需要工程师有足够的生产经验。

而且,这些经验有很多是难以量化、无法言传的。因为,各种材料的物理属性,诸如膨胀率、缩水率、流动性等等,材料的生产厂家也只能给出一个大致范围。这就会导致具体生产过程中会有误差率,而每个环节都有误差率,积累到最后,生产出来的东西和最初设计的可能就是两回事了。

所以,真正有水平的工程师,必须要能够掌控这种误差率,知道如何去设计、控制各个环节,让各个环节之间的误差率彼此对冲,让最终出来的总误差率能够在一个可接受的范围内。接下来,还需要高水平的熟练工人,在具体的操作中实现工程师的设计。

一个企业的技术高低,当然要看它用的机器,但机器谁都能买,形成不了差异化的优势,这种时候,能分出高下的地方,就是这个企业是否有足够多的有丰富经验的工程师和熟练工人。

02 隐性知识是什么?

高水平工程师和熟练工人的这种知识又是怎么来的?是否能通过职业教育来获取?

很遗憾,做不到。

这种知识一方面需要设计者和操作者的想象力,另一方面还需要丰富的生产经验。这种经验的获得,无法通过简单的讲述来传授,必须在长期的实践中才能体悟出来。就好像教人游泳不能光靠说,你说得再详细,听的人也听不会。要学游泳,必须得跳到水里,划水,呛水,在实践中才能学会。

有些东西只可意会不可言传,这还真不是师父愿不愿意教的问题,而是有些知识,必须到实践中才能真正学会。

如果你喜欢看篮球,可能会注意到一种说法,那些顶级球员每天都会大量训练,保持自己的肌肉记忆。啥叫肌肉记忆呢?就是不用靠脑子去想,下意识就把动作做出来。你看到一个球员几乎不用瞄,出手就有三分球,那靠的就是肌肉记忆。

就算你请顶级球员来给你指导,他也只能指导你的动作姿势,不可能把他的肌肉记忆传给你。你必须依靠自己的领悟,再加上刻苦的训练,才能获得你自己的肌肉记忆。等到练成的时候,你也有了和师父一样的命中率,但可能你的动作和师父却不一样了,因为每个人在身体条件上仍然有具体的差异。最终你要达到的,是“得其神而忘其形”,“形”是具体的标准动作,可以忘掉,因为动作的整齐划一不是目的,能投进球才是目的;咋投咋有,那才是你得到的“神”。

我用肌肉记忆这个概念,是想拿它做个比方来告诉你,我们通常在学校和书本上学到的知识,是可以规模化传播的知识,是一种“形”的知识;但还有一些知识,没法规模化传播,只能以师父带徒弟的方式,让徒弟在实践过程中逐渐悟出来,是一种“神”的知识。后面这种知识,学术上有一种专门的说法,叫做“默会知识”,又叫“隐性知识”。我们前面说到的那种高水平工程师和熟练工人,他们的优势,就在他们所掌握的隐性知识上。

概括来看,隐性知识有两个特征。

首先,隐性知识难以传播,只能在实践中生成和传授。

其次,隐性知识又极为重要。一方面,它在某种程度上构成了显性知识的前提,就像模具制造中,虽然精密机械加工、组装这两个环节是可以用自动化的机器来完成的,但判断在什么工序中、怎么来使用什么样的机器,又是在隐性知识的基础上决定的。另一方面,当竞争者之间在显性知识上大致相当的时候,隐性知识就会成为关键的差异化优势。

03 “智慧制造”中的“制造”有什么奥秘?

于是,我们意识到,“智慧制造”这个理念,其实应该被拆解为两个部分——“智慧”和“制造”。

通常所说的“智慧”这部分,实际上恰恰是可以用机器替代人的部分,也就是用显性知识能够搞定的部分。这部分我姑且称为制造业中的“技术”。而“制造”这个部分,不仅包括机器的工作,还必须包括人的能动性参与,这就需要一系列的隐性知识。这部分我姑且称为制造业中的“手艺”。

过去我们讨论供应链网络的时候,习惯性地更关注显性知识的部分。但一旦考虑到制造业中隐性知识的部分,对供应链网络的分析就必须要加入一个新的要素了,那就是拥有高水平“手艺”、掌握丰富隐性知识的人群的规模。

“手艺”这种隐性知识是难以大规模传播和积累的,它只能在实践当中被体悟,而中国庞大的供应链网络提供了最大规模的实践机会。工厂能够从中国迁走,但是这个人群的隐性知识无法跟着被迁走。

当然,在迁入国的制造业中,隐性知识也可能会慢慢地生长出来。但是,隐性知识的生长需要足够多的实践,只有足够大规模的供应链网络,才提供得了这么多的实践机会。所以,迁入国培养隐性知识的条件,也比不上中国,“手艺”养成的速度和最终的成就,也难以和中国工人及工程师相比。

我们甚至可以在创新层面上进一步区分出基于显性知识的创新——技术创新,和基于隐性知识的创新——工艺(手艺)创新。

工艺或者说手艺的创新,高度依赖于师傅的经验。有可能某个师傅在某个特定环节有深刻的体悟,有“一招鲜、吃遍天”的能力。但由于隐性知识难以言传,这些老师傅最多只能形成一个个小作坊。而如果供应链网络的规模足够大,网络中就会浮现出大量有这种独门绝技的小作坊,而这种数量成规模的“小作坊”,反过来又会让供应链网络拥有难以被替代的巨大活力。我们在东莞见识到了一系列这样的“一招鲜”小作坊,比如有一家,能够把用坏了的模具用铁粉焊接,修复得跟好的一模一样,我看得目瞪口呆。平时我们看不到这些“小作坊”,但就在这些细节中,同样潜藏着中国经济活力的秘密。

04 “手艺”背后的隐藏红利

在制造业向“智慧制造”的升级当中,实际上存在着“智慧”和“制造”两个部分。

智慧的部分是制造业中的新技术,属于显性知识;而制造的部分中则包含着更多属于人的“手艺”,是一种传播起来更为困难的隐性知识。也就是说,在智慧制造的“制造”这一部分,机器是无法替代人的。在中国庞大的供应链体系中,存在着大规模的拥有“手艺”、掌握隐性知识的人群,这是中国供应链体系中难以迁移的一个优势。

规范化的教育无法传授隐性知识,但有一点是可以肯定的,就是受过良好规范化教育的人,通过实践发展出隐性知识的能力会比教育水平差的人更好。带领我们来到冠威公司的陈志军先生,是冠威的前任技术总监,在这里工作了20多年,就是从基层做起,发展出自己的隐性知识,成为了业内顶级的技术专家。陈志军先生是1986年在南京航空学院毕业的高材生,那个时代的顶级工科高校的毕业生,比今天的北大博士可能还要稀罕。那为什么这种高材生会愿意进入模具厂,从一线工人做起呢?

这个问题背后,隐藏着中国制造业所拥有的一种特殊的人才红利。

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